變頻器的功能
變頻器是將工頻電源轉(zhuǎn)換成任意頻率、 任意電壓交流電源的一種電氣設(shè)備。 變頻器的使用主要是調(diào)整電機(jī)的功率、 實(shí)現(xiàn)電機(jī)的變速運(yùn)行。變頻器的組成主要包括控制電路和主電路兩個(gè)部分,其中主電路還包括整流器和逆變器等部件,以下就是變頻器的作用:
1.變頻節(jié)能
變頻器節(jié)能主要表現(xiàn)在風(fēng)機(jī)、 水泵的應(yīng)用上。 為了保證生產(chǎn)的可靠性, 各種生產(chǎn)機(jī)械在設(shè)計(jì)配用動(dòng)力驅(qū)動(dòng)時(shí), 都留有一定的富余量。當(dāng)電機(jī)不能在滿負(fù)荷下運(yùn)行時(shí), 除達(dá)到動(dòng)力驅(qū)動(dòng)要求外, 多余的力矩增加了有功功率的消耗,造成電能的浪費(fèi)。風(fēng)機(jī)、泵類等設(shè)備傳統(tǒng)的調(diào)速方法是通過調(diào)節(jié)入口或出口的擋板、閥門開度來調(diào)節(jié)給風(fēng)量和給水量,其輸入功率大,且大量的能源消耗在擋板、閥門的截流過程中。當(dāng)使用變頻調(diào)速時(shí),如果流量要求減小,通過降低泵或風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速即可滿足要求。
電動(dòng)機(jī)使用變頻器的作用就是為了調(diào)速, 并降低啟動(dòng)電流。 為了產(chǎn)生可變的電壓和頻率,該設(shè)備首先要把電源的交流電變換為直流電 (DC) ,這個(gè)過程叫整流。把直流電 (DC) 變換為交流電 (AC) 的裝置,其科學(xué)術(shù)語為 “inverter 逆變器 ”( )。一般逆變器是把直流電源逆變?yōu)橐欢ǖ墓潭l率和一定電壓的逆變電源。對(duì)于逆變?yōu)轭l率可調(diào)、 電壓可調(diào)的逆變器我們稱為變頻器。變頻器輸出的波形是模擬正弦波, 主要是用在三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速用, 又叫變頻調(diào)速器。
對(duì)于主要用在儀器儀表的檢測設(shè)備中的波形要求較高的可變頻率逆變器,要對(duì)波形進(jìn)行整理,可以輸出標(biāo)準(zhǔn)的正弦波,叫變頻電源。一般變頻電源是變頻器價(jià)格的 15--20 倍。由于變頻器設(shè)備中產(chǎn)生變化的電壓或頻率的主要裝置叫 “inverter,故該產(chǎn)品本身就被命名為 ”“ inverter,即:變頻器。”
變頻不是到處可以省電,有不少場合用變頻并不一定能省電。作為電子電路,變頻器本身也要耗電 (約額定功率的 3-5%)。一臺(tái) 1.5 匹的空調(diào)自身耗電算下來也有 20-30W,相當(dāng)于一盞長明燈 . 變頻器在工頻下運(yùn)行,具有節(jié)電功能,是事實(shí)。但是他的前提條件是:
第一、大功率并且為風(fēng)機(jī) /泵類負(fù)載;
第二、裝置本身具有節(jié)電功能 (軟件支持 );
第三、長期連續(xù)運(yùn)行。
這是體現(xiàn)節(jié)電效果的三個(gè)條件。
2.軟啟動(dòng)節(jié)能
電機(jī)硬啟動(dòng)對(duì)電網(wǎng)造成嚴(yán)重的沖擊, 而且還會(huì)對(duì)電網(wǎng)容量要求過高, 啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的大電流和震動(dòng)時(shí)對(duì)擋板和閥門的損害極大, 對(duì)設(shè)備、 管路的使用壽命極為不利。而使用變頻節(jié)能裝置后, 利用變頻器的軟啟動(dòng)功能將使啟動(dòng)電流從零開始, 最大值也不超過額定電流, 減輕了對(duì)電網(wǎng)的沖擊和對(duì)供電容量的要求, 延長了設(shè)備和閥門的使用壽命。節(jié)省了設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用。
3.功率因數(shù)補(bǔ)償節(jié)能
無功功率不但增加線損和設(shè)備的發(fā)熱, 更主要的是功率因數(shù)的降低導(dǎo)致電網(wǎng)有功功率的降低, 大量的無功電能消耗在線路當(dāng)中, 設(shè)備使用效率低下, 浪費(fèi)嚴(yán)重,使用變頻調(diào)速裝置后,由于變頻器內(nèi)部濾波電容的作用,從而減少了無功損耗,增加了電網(wǎng)的有功功率。
從理論上講, 變頻器可以用在所有帶有電動(dòng)機(jī)的機(jī)械設(shè)備中, 電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)時(shí), 電流會(huì)比額定電流高 5-6 倍,不但會(huì)影響電機(jī)的使用壽命,而且消耗較多的電量 .系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)在電機(jī)選型上會(huì)留有一定的余量, 電機(jī)的速度是固定不變, 但在實(shí)際使用過程中, 有時(shí)要以較低或者較高的速度運(yùn)行, 因此進(jìn)行變頻改造是非常有必要的。變頻器可實(shí)現(xiàn)電機(jī)軟啟動(dòng)、 補(bǔ)償功率因素、 通過改變?cè)O(shè)備輸入電壓頻率達(dá)到節(jié)能調(diào)速的目的, 而且能給設(shè)備提供過流、 壓、過載等保護(hù)功能。